《室内办公大楼毫米波和亚太赫兹空间统计信道模型》

  • 来源专题:宽带移动通信
  • 编译者: 张卓然
  • 发布时间:2021-05-21
  • 这项研究是在西奥多(泰德)·S·拉帕波特的指导下,由研究生鞠世豪、邢云筹和奥雅斯·坎赫尔领导下进行的。

    移动设备的使用无处不在,物联网(IoT)爆炸性增长和多样化,在这些的影响下,第六代(6G)无线系统将需要提供前所未有的高数据速率和系统吞吐量,这在一定程度上可以通过部署毫米波(mmWave)和太赫兹(THz)频率(即30千兆赫兹至3太赫兹)发射和接收系统来实现。这些范围的电磁频谱能够在接近零延时的情况下实现海量的数据吞吐,这是增强显示(AR)、虚拟现实(VR)和自动驾驶等无线应用产生的未来数据流量需求的关键。

    重要的是,在6G无线通信中成功部署毫米波和太赫兹系统的关键将是它们在室内场景中的性能。因此,室内环境的准确太赫兹信道特性对于将收发器、空中界面和6G及以上协议的设计变为现实至关重要。

    为此,纽约大学无线研究中心已经采用了NYUSIM 3.0,这是其基于MATLAB®的开源毫米波和亚太赫兹统计信道模拟软件的最新版,使得能够对500兆赫兹到150千兆赫兹的频率和0至800赫兹的射频带宽进行室内多输入多输出(MIMO)信道模拟。新的NYUSIM 3.0可用一个简单的麻省理工学院风格的开源确认许可证公开获得。迄今为止,NYUSIM已经被下载了八万次。

    NYUSIM 3.0沿用了NYUSIM早期版本中采用的3D室外统计信道模型的数学框架,实现了毫米波和亚太赫兹频率的3D室内统计信道模型。毫米波和亚太赫兹频率室内3D统计信道模型,是在2014年和2019年在一栋办公大楼进行28千兆赫兹和140千兆赫兹大范围无线电传播测量中开发的,有两个场景:视距(LOS)场景和非视距(NLOS)场景。团队仔细测量了超过一万五千个功率延迟剖面,研究时间和空间信道统计数据,如时间簇的数量、簇延迟和波瓣角分布。

    一篇即将发表的论文《室内办公大楼毫米波和亚太赫兹空间统计信道模型》(将刊登在2021年二季度《电气与电子工程师协会精选通讯领域期刊》和《太赫兹通讯与网络专刊》)中详细阐述了3.0版本采用的信道模型,该论文是纽约大学无线研究中心三名学生组成的团队和电气与计算机工程系在拉帕波特的指导下和在博士生鞠世豪的领导下撰写的。除了提出一个基于室内信道测量的毫米波和亚太赫兹频段统一室内信道模型外,这项工作还为未来100千兆赫兹以上的标准编制提供了参考。

相关报告
  • 《国产77吉赫兹毫米波芯片封装天线测距创纪录》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2021-03-03
    • 记者从中国电科38所获悉,在2月17日召开的第68届国际固态电路会议(ISSCC 2021)上,该所发布了一款高性能77GHz(吉赫兹)毫米波芯片及模组,在国际上首次实现两颗3发4收毫米波芯片及10路毫米波天线单封装集成,探测距离达到38.5米,刷新全球毫米波封装天线最远探测距离纪录。   该款芯片在24毫米×24毫米空间里实现了多路毫米波雷达收发前端的功能,创造性地提出一种动态可调快速宽带chirp信号产生方法,并在封装内采用多馈入天线技术,大幅提升了封装天线的有效辐射距离,为近距离智能感知提供了一种小体积和低成本解决方案。   此次发布的封装天线模组包含两颗77GHz毫米波雷达芯片,该芯片面向智能驾驶领域对核心毫米波传感器的需求,采用低成本CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺,单片集成3个发射通道、4个接收通道及雷达波形产生等,主要性能指标达到国际先进水平,在快速宽带雷达信号产生等方面具有特别优势,芯片支持多片级联并构建更大规模的雷达阵列。基于扇出型晶圆级封装是封装天线的一种主流的实现途径,国际上的大公司都基于该项技术开发了集成封装天线的芯片产品。   下一步,中国电科38所将对毫米波雷达芯片进行进一步优化,根据具体应用场景提供一站式解决方案。   ISSCC被认为是集成电路领域的“奥林匹克盛会”,于1953年由发明晶体管的贝尔实验室等机构发起成立,在60多年历史中,众多集成电路史上里程碑式的发明都在这里首次亮相。
  • 《超薄太赫兹电磁波吸收器面世》

    • 来源专题:能源情报网监测服务平台
    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2025-02-13
    • 太赫兹波有望成为第六代(6G)移动通信网络的载波。不过,为提高信号传输精度,需要吸收器消除噪音干扰。日本东京大学等机构研究人员成功研制出迄今最薄的电磁波吸收器,其能吸收0.1—1太赫兹频率范围内的波。这一成果有望促进6G技术的发展和应用。相关论文发表于新一期美国化学学会《ACS应用材料与界面》杂志。 太赫兹波指频率在0.1—10太赫兹范围内、介于微波和红外线之间的电磁波。研究显示,6G通信可能覆盖的频段与太赫兹频段高度重叠。但太赫兹波由于频率更高、波长更短,更容易受到噪音的干扰,难以实现清晰且安全的信号传输。电磁波吸收器可抑制电磁波的传输或反射,从而提升通信精度。 研究人员此次开发出的吸收器由名为λ-五氧化三钛(λ-Ti3O5)的导电金属氧化物和绝缘二氧化钛涂层组成,厚度仅为48微米,不足人头发丝直径(平均约100毫米)的一半,是已知最薄的电磁波吸收器。 研究人员表示,目前只有针对0.3太赫兹以下电磁波的吸收器投入商用,最新研制出的吸收器针对0.1—1太赫兹频率范围,大大拓展了未来有望商用的太赫兹波的范围。0.1—1太赫兹波有望在无线通信、非接触式生命监测系统、断层成像质量检查扫描系统、危险物质安全检测等多个领域“大显身手”。 新研制的吸收器体型纤薄,能整合在紧凑设备内使用,所用材料钛也并不稀有,具备大规模生产的潜力。此外,新吸收器还具备耐热、耐水、耐光和耐有机溶剂等特性,能在室外甚至恶劣条件下使用。